[發明專利]一種基于AUV協助的水下無線傳感器網絡定位方法

有效

• 申請號: 201210330635.9
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102869090A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉林峰;劉倩倩;張寧申;王汝傳;孫力娟;肖甫
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊楠

1.一種基于AUV協助的水下無線傳感器網絡定位方法，所述水下無線傳感器網絡中

設置有多個信標節點，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、各信標節點發送包含自身坐標信息的信標消息；未知節點根據所接收到的信標消息中的信標節點坐標，利用質心算法初步確定自身的位置坐標；

步驟B、利用AUV協助進行未知節點的二次定位，具體按照以下方法：

步驟B1、以未知節點為原點建立空間直角坐標系，將該未知節點的通信范圍劃分為8個區域，每個卦限對應一個區域，統計每個區域中信標節點的數量；

步驟B2、將至少一個AUV移動至信標節點數量最少的區域，且其與未知節點的距離等于該未知節點與其通信范圍內各信標節點間距離的平均值；

步驟B3、以AUV作為新的信標節點，利用質心算法重新確定未知節點的坐標。

2.如權利要求1所述基于AUV協助的水下無線傳感器網絡定位方法，其特征在于，

步驟B中利用AUV協助定位精度最低的前k個或者定位精度小于一預設閾值的未知節點進行二次定位，未知節點i的定位精度???????????????????????????????????????????????按照以下公式計算：

式中，為未知節點i通信范圍內信標節點的數量；為未知節點i與其通信范圍內各信標節點間距離的平均值；為未知節點i與其通信范圍內各信標節點間距離的方差；為未知節點i通信范圍內信標節點分布方差，其表達式為，以未知節點i為原點建立空間直角坐標系，將未知節點i的通信范圍劃分為8個區域，每個卦限對應一個區域，為8個區域中信標節點數量的平均值，為第j個區域中的信標節點數量；α,?β,?ε,?θ∈(0,1]，為權重參數。

3.如權利要求1所述基于AUV協助的水下無線傳感器網絡定位方法，其特征在于，所述信標消息包含信標節點ID標識、信標節點坐標以及發送時間。

4.如權利要求1所述基于AUV協助的水下無線傳感器網絡定位方法，其特征在于，所述未知節點與信標節點之間距離按照以下方法得到：未知節點根據信標消息到達時間差，使用聲波通信計算，具體按照以下公式，

d_j=(T₂-T₁)*V

式中，d_j表示未知節點與其通信范圍內的第j個信標節點間距離，?T₁、T₂分別為第j個信標節點所發送信標消息的發送時間、到達時間，V為聲波在水中傳播速度。